摘要：ＧＰＳ作為一項引起傳統測繪觀念重大變革的技術，是最具潛力的全能型技術，在地質工程測量方面發(fā)揮著重要的作用。
　　關鍵詞：GPS控制剖面地形測量
　　隨著我國國民經濟的快速增長，地質找礦行業(yè)越來越重要，地質行業(yè)迎來前所末有的發(fā)展機遇，這就對地質測量提出了更高的要求。隨著地質行業(yè)軟件技術和硬件設備的發(fā)展，地質設計已實現數字化。目前地質勘探中雖已采用電子全站儀等先進儀器設備，但常規(guī)測量方法受橫向通視和作業(yè)條件的限制，作業(yè)強度大，且效率低。技術的進步在于設備引進和技術改造，在目前的技術條件下引入GPS技術應當是首選。當前，用GPS靜態(tài)或快速靜態(tài)方法建立礦區(qū)總體控制網，為測繪地形地質圖件、剖面等提供依據。
　　1.GPS技術發(fā)展現狀?
　　GPS是英文NavigationSatelliteTimingandRanging/GlobalPositioningSystem的縮寫,意為利用衛(wèi)星導航進行測時和測距,以構成全球衛(wèi)星定位系統。是美國國防部主要為滿足軍事部門對海上、陸地和空中設施進行高精度導航和定位的需要而建立的。它從根本上解決了人類在地球上的導航和定位問題，在軍事和工農業(yè)等領域得到了廣泛的應用。給導航和定位技術帶來了巨大的變化。具有全球性、全天侯、連續(xù)性、實時性導航定位和定時功能，能為各類用戶提供精密的三維坐標、速度和時間。單點導航定位與相對測地定位是GPS應用的兩個方面；對常規(guī)測量而言相對測地定位是主要的應用方式。
　　相對測地定位是利用L1和L2載波相位觀測值實現高精度測量，其原理是采用載波相位測量局域差分法：在接收機之間求一次差，在接收機和衛(wèi)星觀測歷元之間求二次差，通過兩次差分計算解算出待定基線的長度；求解整周模糊度是其關鍵技術，根據算法模型，設計了靜態(tài)、快速靜態(tài)以及RTK等作業(yè)模式。靜態(tài)作業(yè)模式主要用于地殼變形觀測、國家大地測量、大壩變形觀測等高精度測量；快速靜態(tài)測量以其高效的作業(yè)效率與厘米級精度廣泛應用于一般的工程測量；而RTK測量以其快速實時，厘米級精度等特點廣泛應用于數據采集(如碎部測量)與工程放樣中。?
　　2.GPS技術在地質測量中的應用?
　　2.1首級控制網
　　首級控制采用美國產Trimble4600LSⅡ型12通道4臺套GPS接收機進行布測。靜態(tài)處理標稱精度為：±5mm+1PPm*D(D為基線長度)。實地測量時采用靜態(tài)定位測量方式，單基準站式星形網布設。為提高觀測精度,每個點視對天通視情況觀測45至70分鐘，衛(wèi)星截止高度角設置為≥15°，最少衛(wèi)星觀測數為≥4,PDOP≤6,數據采集間隔為15″。對中誤差≤2mm,天線高差值≤3mm�；�線處理及網平差采用隨機進口軟件TGO1.6進行解算。D級GPS控制網的技術要求執(zhí)行《GPS規(guī)范》相應規(guī)定。坐標系統采用1954年北京坐標系，高程系統采用1956年黃海高程。
　　2.2圖根控制測量
　　在首級控制點的基礎上，使用LEICAGPS1200型GPS接收儀，進行圖根控制測量。要求GPS接收機在每一流動站上，靜止的進行觀測。在觀測過程中，同時接收基準站和衛(wèi)星的同步觀測數據，實時解算整周未知數和用戶站的三維坐標，如果解算結果的變化趨于穩(wěn)定，且其精度已滿足設計要求，便可以結束實時觀測。若采用常規(guī)測量方法(如全站儀測量)，受客觀因素影響較大，在自然條件比較惡劣的地區(qū)實施比較困難，而采用RTK快速靜態(tài)測量，可起到事半功倍的效果。單點定位只需要5-10min(隨著技術的不斷發(fā)展，定位時間還會縮短)，不及靜態(tài)測量所需時間的五分之一，在地質測量中可以代替全站儀完成導線測量等控制點加密工。
　　2.3勘探線剖面測量、地質工程測量
　　實時動態(tài)(RTK)定位技術是以載波相位觀測值為根據的實時差分GPS(RTDGPS)技術，它是GPS測量技術發(fā)展的一個新突破，在公路工程中有廣闊的應用前景。眾所周知，無論靜態(tài)定位，還是準動態(tài)定位等定位模式，由于數據處理滯后，所以無法實時解算出定位結果，而且也無法對觀測數據進行檢核，這就難以保證觀測數據的質量，在實際工作中經常需要返工來重測由于粗差造成的不合格觀測成果。解決這一問題的主要方法就是延長觀測時間來保證測量數據的可靠性，這樣一來就降低了GPS測量的工作效率。
　　實時動態(tài)定位(RTK)系統由基準站和流動站組成，建立無線數據通訊是實時動態(tài)測量的保證，其原理是取點位精度較高的首級控制點作為基準點，安置一臺接收機作為參考站，對衛(wèi)星進行連續(xù)觀測，流動站上的接收機在接收衛(wèi)星信號的同時，通過無線電傳輸設備接收基準站上的觀測數據，隨機計算機根據相對定位的原理實時計算顯示出流動站的三維坐標和測量精度。這樣用戶就可以實時監(jiān)測待測點的數據觀測質量和基線解算結果的收斂情況，根據待測點的精度指標，確定觀測時間，從而減少冗余觀測，提高工作效率。
　　首先在LEICAGPS1200型GPS接收儀手簿上建立坐標系統，根據首級控制點平差WGS84坐標成果及1954年北京坐標系成果(84點和當地點取同樣的點號)，并且全部存在于缺省的JOB中，選擇建立坐標系統功能，設置好橢球和投影參數，進行坐標系統的建立。
　　然后在首級控制點上架設參考站，設置好坐標系統，流動站人員根據地質人員設計的剖面的基、端點及鉆孔坐標，進行放樣，測設時直接測出高程。
　　2.4地形測量
　　與勘探線剖面測量、地質工程測量一樣，用流動站測量地形點，保存在手簿中，并繪制草圖，外業(yè)完成后直接與電腦連接，輸出測量數據，進行數字化成圖。確保依據《規(guī)范》和國標96《1：500、1：1000、1：2000地形圖圖式》進行作業(yè)，確保測量成果的精度。
　　3.GPS技術在地質測量中的應用前景?
　　RTK-實時動態(tài)GPS測量技術能夠實時地提供測站點在指定坐標系中的三維定位成果,并達到cm級精度,在測量中縮短了外業(yè)觀測時間,提高了生產效率.動態(tài)定位模式在地質勘探階段有著廣闊的應用前景，可以完成地形地質圖測繪、地質剖面測量、鉆孔測設等工作。測量2～4秒，精度就可以達到1～3cm，且整個測量過程不需通視，有著常規(guī)測量儀器(如全站儀)不可比的優(yōu)點。
　　3.1在礦產的管理方面利用GPS方便的定位功能，可對所轄區(qū)域內的礦產資源分布作出精確定位，測出礦產資源分布面積，對每一種礦產資源分布邊界作出定位，以免發(fā)生越界開采。
　　3.2在地質調查方面，地質調查是一向綜合性的地質工作，是各項地質工作的先行步驟，是運用地質理論和各種技術手段在一定區(qū)域內系統的進行綜合性調查工作在地質填圖中的應用，利用GPS方便進行地質填圖的數據采集，可以減少野外工作量，縮短成圖周期，克服了傳統方法中地一些缺點。增強了數據的共享性，有利于數據的二次開發(fā)與利用。
　　3.3在地質災害中，GPS可用于監(jiān)視全球和區(qū)域板快運動，也就是形變監(jiān)測，也是利用GPS全天候連續(xù)的三維導航和全球覆蓋的特點，做地質災害預報。
　　
　　
　　參考文獻:
　　(1)南方測繪儀器有限公司.數字化地形地籍成圖系統CASS6.0參考手冊.2004.02
　　(2)馬克.測繪資質管理規(guī)定與測繪新技術新標準應用手冊.寧夏大地音像出版社
　　(3)北京清華山維新技術開發(fā)有限公司.清華山維測量控制網平差系統參考手冊.2002.03

---

轉載請注明來自：http://www.jinnzone.com/donghuayishushejilw/3232.html